金属套管腐蚀检测方法与技术研究

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1、学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特另tl；DN以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：!必日期：逝!!』!!』学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，

2、即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：生逊导师签名：衄日期：沙f7．g．B日期：铆7．f伟·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出(含解密年限等)。中文摘要论文题目：金属套管腐蚀检测方法与技术研究专业：信号与信息处理硕士生：赵琳(签名)垒播銎指导教师：严正国(签名)犁幽iI摘要金属套管在石油行业有大量应用，受地层应力

3、改变、温度变化、腐蚀性液／气体等各种因素的长期影响，套管腐蚀成为一种不可避免的现象。套损井已经成为油田开采中的棘手问题，不但影响油水井的使用寿命、油气产量和注水效果，而且会导致各种油井质量事故的发生，并造成巨大的经济损失。及时对套管腐蚀状况进行监测，可有效避免这类油井质量事故的发生，减少财产损失，因此，套管腐蚀检测技术在油田生产中有着极大的应用空间和实用价值。本文将场分布扫描法应用于套管腐蚀检测领域。首先，分析研究了场分布扫描法检测套管腐蚀的原理及检测步骤，介绍了稳定电流场理论和有限元方法，利用COMSOL有限元分

4、析软件完成了均匀腐蚀、穿孑L、裂缝等缺陷套管模型的建立计算。其次，完成了直流激励模型的仿真求解，在大量仿真实验的基础上，给出了电极系的结构参数。在电流场中直流激励下，分析了套管管壁电流密度、电位分布的异常变化，借此差异来定性评估套管腐蚀情况。最后，在电场和磁场模式下，仿真计算了均匀腐蚀和盲孔腐蚀模型，结合趋肤效应原理，详细阐述了如何分辨内外壁腐蚀的问题。同时，以混合腐蚀模型为例，采用多频激励、阵列测量、阵列信号合成处理等技术，借助MATLAB将测量结果解释为2D图像，更加直观准确的反应了套管腐蚀的类型及方位。结合仿

5、真实验的结果，本文还设计了电极系的排列方式、分布结构以及信号采集系统的总体方案。论文提出了一种基于场分布扫描的套管腐蚀检测方法，为现有的套管腐蚀检测技术提供了一种新的思路，所得仿真结果在工程应用中具有指导意义。关键词：套管腐蚀；腐蚀检测；场指纹法；COMSOL论文类型：基础研究II英文摘要Subject：ResearchonCorrosionDetectingMethodsandTechnologiesForMetalCasingSpeciality：SignalandInformationProcessingNa

6、me：Zhaolin(signature)2选区垒Instructor：Yanzhengguo(signature)ABSrIRAC’I’Metalcasinghasalargenumberofapplicationsintheoilindustry,andcasingcorrosionhasbecomeakindofinevitablephenomenonduetothelong—termimpactofvariousfactorssuchaschangesinformationstressandtemperat

7、ure，corrosiveliquid／gas．Casingdamagewellhasbecomeathomyprobleminoilfieldexploitation,whichnotonlyaffectstheservicelifeofoilandwaterwell，oilandgasproductionandwaterinjectioneffect，butalsocanleadtovariousoilwellqualityaccidentsandhugeeconomiclosses．Monitoringthe

8、qualityofcasingcorrosionsituationinatimelymannercarleffectivelyavoidallkindsofoilwellproductionaccidentandreducepropertylosses．Casingcorrosiondetectiontechnology,therefore，hasgreat